Ocena dawkowania propofolu na podstawie całkowitej masy ciała przy użyciu systemu dostarczania znieczulenia z zamkniętą pętlą

Propofol jest najczęściej stosowanym środkiem dożylnym do indukcji i podtrzymania znieczulenia w ramach schematu całkowitego znieczulenia dożylnego (TIVA).

U chorobliwie otyłych różne czynniki, takie jak zwiększona zawartość tkanki tłuszczowej, beztłuszczowa masa ciała, pojemność minutowa serca, całkowita objętość krwi i zmiany regionalnego przepływu krwi; które niekorzystnie/nieprzewidywalnie wpływają na objętość dystrybucji, klirens i eliminację dożylnych leków znieczulających, przez co utrudniają kontrolę podawania TIVA.

Głównym problemem związanym z dawkowaniem propofolu na podstawie całkowitej masy ciała (TBW) u pacjentów otyłych jest nieproporcjonalne podawanie leku prowadzące do nadmiernej kumulacji leku w organizmie z potencjalnym przedawkowaniem, opóźnionym wybudzaniem ze znieczulenia i niekorzystnymi wynikami hemodynamicznymi. W badaniach nad schematem dawkowania propofolu w TIVA zalecano stosowanie LBW do obliczania dawki bolusa podczas indukcji znieczulenia oraz TBW lub ABW do uzyskania dawki infuzyjnej wymaganej do podtrzymania znieczulenia.

Zapotrzebowanie na propofol do indukcji znieczulenia oparte na LBW jest szczególnie istotne dla pacjentów z otyłością olbrzymią, ponieważ ich nadmiar masy tłuszczowej zwiększa objętość dystrybucji propofolu, co w obliczu zmniejszonego przepływu krwi do tkanki tłuszczowej; nakłada ciężar potencjalnej akumulacji leku. Może to skutkować zwiększonym dostarczaniem leku do tkanki innej niż tłuszczowa podczas indukcji znieczulenia i prawdopodobnie prowadzić do niepożądanego zmniejszenia głębokości znieczulenia i towarzyszących mu niepożądanych efektów hemodynamicznych.

I odwrotnie, w fazie podtrzymującej propofolu TIVA objętość dystrybucji i klirens propofolu wzrasta i koreluje liniowo z TBW. Pod tym względem kontrolowanie dostarczania propofolu u chorobliwie otyłych za pomocą allometrycznego modelu PK Eleveld, który wykorzystuje TBW jako parametr masy ciała; okazał się lepszy od innych modeli, które wykorzystują inne skalary dozowania masy.

Zastosowanie ABW w modelu Schnidera i Marsha uwzględnia dystrybucję leku do tkanek beztłuszczowych oraz proporcję do masy tkanki tłuszczowej, a tym samym uwzględnia dynamikę rozpuszczalności propofolu w tłuszczach. ABW oblicza się dodając 40% nadmiaru tłuszczu (FW) do IBW.

Stwierdzono, że u pacjentów otyłych podawanie propofolu za pomocą allometrycznego modelu PK Eleveld z uwzględnieniem TBW jest lepsze niż w innych modelach wykorzystujących inne skalary dawkowania.

Wlew kontrolowany docelowo (TCI) stanowi trzon standardowej metody podawania propofolu TIVA. System TCI zazwyczaj obejmuje sterowaną mikroprocesorem pompę strzykawkową, która jest zaprojektowana do osiągania określonego stężenia leku w osoczu w oparciu o odpowiedź pacjenta i wielokompartmentowy model farmakokinetyczny (PK).

Chociaż systemy TCI są zaprojektowane tak, aby dostarczać propofol z szybkością opartą na wcześniej określonym stężeniu w osoczu, nie uwzględniają one profilu farmakodynamicznego pacjenta. W związku z tym trudno jest określić, czy osiągnięte docelowe stężenie w osoczu zapewniło odpowiednią głębokość znieczulenia. W przypadku braku wiarygodnych monitorów głębokości znieczulenia, podczas fazy podtrzymującej propofolu TIVA pożądane stężenie w osoczu może spowodować śródoperacyjną świadomość z powodu podania zbyt małej dawki lub opóźnione wybudzanie ze znieczulenia z powodu przedawkowania.

Obecnie prowadzi się szereg badań nad zautomatyzowanym podawaniem propofolu za pomocą sterowanych komputerowo systemów dostarczania znieczulenia w pętli zamkniętej, które dostarczają propofol w oparciu o aktywność elektryczną kory czołowej pacjenta, określoną za pomocą wskaźnika bispektralnego (BIS); obszernie wykazali, że systemy te dostarczają propofol i utrzymują głębokość znieczulenia z dużo większą precyzją w porównaniu z podawaniem ręcznym.

Liu i wsp. zastosowali system dostarczania znieczulenia z podwójną pętlą pod kontrolą BIS, aby określić zapotrzebowanie na propofol i remifenatnil u pacjentów otyłych i szczupłych. Dostarczanie propofolu było kontrolowane przez zamkniętą pętlę przez pompę TCI. Propofol podawano z wyliczeniem dawki przez TBW w oparciu o model Schnidera. Dostarczona dawka propofolu zgodnie z TBW w czasie rzeczywistym była analizowana post hoc w skali IBW. Zapotrzebowanie propofolu na indukcję i leczenie podtrzymujące na podstawie TBW było równoważne zarówno u pacjentów otyłych, jak i szczupłych.

CLADS to opracowany przez firmę Puri zautomatyzowany system podawania znieczulenia w zamkniętej pętli sterowany przez BIS, który podaje propofol za pomocą pompy infuzyjnej innej niż TCI. System ten wykorzystuje algorytm sterowania oparty na zależności między różnymi szybkościami infuzji propofolu a zmienną BIS. CLADS reguluje szybkość infuzji propofolu w celu utrzymania określonego docelowego BIS (BIS=50) i jest niezależny od stanu stężenia propofolu w osoczu. CLADS jest wyjątkowo wszechstronny, ponieważ może obliczyć dostarczoną dawkę propofolu zarówno na podstawie TBW, jak i IBW.

Natomiast w badaniu porównującym CLADS podawany propofol z desfluranem-GA u chorych z otyłością olbrzymią poddawanych operacji bariatrycznej (dane niepublikowane) dawka podtrzymująca propofolu w przeliczeniu na ABW wynosiła 5,5 + 1,3 mg kg-1 h-1; Liu i wsp. zgłosili medianę zużycia propofolu na poziomie 5,2 [4,1, 6] mg kg-1 h-1 przy zastosowaniu systemu podawania znieczulenia z podwójną pętlą zamkniętą, który również wykorzystywał podawanie propofolu i remifentanylu w oparciu o TBW. W obu badaniach zastosowano BIS jako element wykonawczy kontroli wejścia do zamknięcia pętli sprzężenia zwrotnego łączącej pacjenta, system podawania i system przepływu infuzji.

Chociaż utrzymanie propofolu TIVA w oparciu o TBW jest dobrze ugruntowane, schemat dawkowania oparty na ABW nie jest dobrze zbadany. Ponieważ ABW bierze pod uwagę pewien procent FW oprócz IBW, a nie całego FW, jak w przypadku TBW, stawiamy hipotezę, że dawkowanie propofolu za pomocą ABW spowoduje mniejsze zapotrzebowanie na propofol w porównaniu z TBW dla utrzymania równoważnej głębokości znieczulenia. Ponieważ CLADS zapewnia obiektywną ocenę dostarczonej dawki propofolu i spójności głębokości znieczulenia, to randomizowane badanie ma na celu porównanie wymagań podtrzymujących propofolu u otyłych pacjentów otrzymujących dawkowanie propofolu na podstawie TBW i ABW